機器人的簡介:
機器人是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產(chǎn)物。在工業(yè)、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領(lǐng)域中均有重要用途。
現(xiàn)在,國際上對機器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致。一般來說,人們都可以接受這種說法,即機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。聯(lián)合國標準化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義:“一種可編程和多功能的操作機;或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。”它能為人類帶來許多方便之處!
robot,原為robo,意為奴隸,即人類的仆人。作家羅伯特創(chuàng)造的詞匯。
被稱為“史上最難就業(yè)年”的2013年,也是備受自動化領(lǐng)域的企業(yè)和專家們期待的“機器人爆發(fā)之年”。在第三次工業(yè)革命推動下,機器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)機器將成為全球趨勢。從此,人類不再是生產(chǎn)式的機器,而是需要更多運用自身的情感及智能。作為機器人增長最快市場,2012年中國已成為僅次于日本的全球第二大機器人市場。
目前使用機器人的制造業(yè)企業(yè)正日益增多,“中國機器人產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始進入爆發(fā)式增長期”。在珠三角地區(qū),機器人使用的年增速已達到30%到60%,尤其在裝配、點膠、搬運、焊接等工業(yè)領(lǐng)域,不少制造企業(yè)掀起了一股機器人使用熱潮。
預(yù)計,2017年全球工業(yè)機器人銷量將達到22萬以上,年均增長率達6%。——智研咨詢整理
像所有的革命一樣,這一場革命將是破壞性的。未來的工廠不會有積滿灰塵的機器,機器邊上也不會站著滿身是油污穿工裝褲的工人。工廠里面的機器將非常干凈,而且?guī)缀醵际菬o人看管的。大多數(shù)工作將不在工廠現(xiàn)場進行,而是在附近的辦公室里面,辦公室里滿是設(shè)計師、工程師、IT專家、物流專家、市場專員和其他領(lǐng)域的專業(yè)人員。在未來,人們要想從事制造業(yè),需要掌握更多的技能。
機器人的發(fā)展特點:
如今機器人發(fā)展的特點可概括為:橫向上,應(yīng)用面越來越寬。由95%的工業(yè)應(yīng)用擴展到更多領(lǐng)域的非工業(yè)應(yīng)用。像做手術(shù)、采摘水果、剪枝、巷道掘進、偵查、排雷,還有空間機器人、潛海機器人。機器人應(yīng)用無限制,只要能想到的,就可以去創(chuàng)造實現(xiàn); 縱向上,機器人的種類會越來越多,像進入人體的微型機器人,已成為一個新方向,可以小到像一個米粒般大;機器人智能化得到加強,機器人會更加聰明。
機器人的能力評價:
機器人能力的評價標準包括:智能,指感覺和感知,包括記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、學習和邏輯推理等;機能,指變通性、通用性或空間占有性等;物理能,指力、速度、可靠性、聯(lián)用性和壽命等。因此,可以說機器人就是具有生物功能的實際空間運行工具,可以代替人類完成一些危險或難以進行的勞作、任務(wù)等。
機器人的組成部分:
1、有一個機械的身體
2、有記憶或程序功能
3、有主要核心和零件
1886年法國作家利爾亞當在他的小說《未來夏娃》中將外表像人的機器起名為“安德羅丁”(android),它由4部分組成:
1、生命系統(tǒng)(平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動、感覺、表情、調(diào)節(jié)運動等);
2、造型解質(zhì)(關(guān)節(jié)能自由運動的金屬覆蓋體,一種盔甲);
3、人造肌肉(在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態(tài));
4、人造皮膚(含有膚色、機理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、手爪等)。
1984年電影《終結(jié)者》,有了真皮包裹的機器人的創(chuàng)意;
1991年電影《終結(jié)者2》,有了液態(tài)金屬機器人概念;
2003年電影《終結(jié)者3》,固液混合態(tài)機器人出現(xiàn)。
機器人一般由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)等組成。
機器人的執(zhí)行結(jié)構(gòu):
即機器人本體,其臂部一般采用空間開鏈連桿機構(gòu),其中的運動副(轉(zhuǎn)動副或移動副)常稱為機器人高科技產(chǎn)物關(guān)節(jié),關(guān)節(jié)個數(shù)通常即為機器人的自由度數(shù)。根據(jù)關(guān)節(jié)配置型式和運動坐標形式的不同,機器人執(zhí)行機構(gòu)可分為直角坐標式、圓柱坐標式、極坐標式和關(guān)節(jié)坐標式等類型。出于擬人化的考慮,常將機器人本體的有關(guān)部位分別稱為基座、腰部、臂部、腕部、手部(夾持器或末端執(zhí)行器)和行走部(對于移動機器人)等。
驅(qū)動裝置
是驅(qū)使執(zhí)行機構(gòu)運動的機構(gòu),按照控制系統(tǒng)發(fā)出的指令信號,借助于動力元件使機器人進行動作。它輸入的是電信號,輸出的是線、角位移量。機器人使用的驅(qū)動裝置主要是電力驅(qū)動裝置,如步進電機、伺服電機等,此外也有采用液壓、氣動等驅(qū)動裝置。
檢測裝置
是實時檢測機器人的運動及工作情況,根據(jù)需要反饋給控制系統(tǒng),與設(shè)定信息進行比較后,對執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)整,以保證機器人的動作符合預(yù)定的要求。作為檢測裝置的傳感器大致可以分為兩類:一類是內(nèi)部信息傳感器,用于檢測機器人各部分的內(nèi)部狀況,如各關(guān)節(jié)的位置、速度、加速度等,并將所測得的信息作為反饋信號送至控制器,形成閉環(huán)控制。一類是外部信息傳感器,用于獲取有關(guān)機器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息,以使機器人的動作能適應(yīng)外界情況的變化,使之達到更高層次的自動化,甚至使機器人具有某種“感覺”,向智能化發(fā)展,例如視覺、聲覺等外部傳感器給出工作對象、工作環(huán)境的有關(guān)信息,利用這些信息構(gòu)成一個大的反饋回路,從而大大提高機器人的工作精度。
控制系統(tǒng)
一種是集中式控制,即機器人的全部控制由一臺微型計算機完成。另一種是分散(級)式控制,即采用多臺微機來分擔機器人的控制,如當采用上、下兩級微機共同完成機器人的控制時,主機常用于負責系統(tǒng)的管理、通訊、運動學和動力學計算,并向下級微機發(fā)送指令信息;作為下級從機,各關(guān)節(jié)分別對應(yīng)一個CPU,進行插補運算和伺服控制處理,實現(xiàn)給定的運動,并向主機反饋信息。根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求的不同,機器人的控制方式又可分為點位控制、連續(xù)軌跡控制和力(力矩)控制。
機器人的分類:
基本類型
誕生于科幻小說之中一樣,人們對機器人充滿了幻想。也許正是由于機器人定義的模糊,才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。
中國的機器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā),將機器人分為兩大類,即工業(yè)機器人和特種機器人。所謂工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進機器人,包括:服務(wù)機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農(nóng)業(yè)機器人、機器人化機器等。在特種機器人中,有些分支發(fā)展很快,有獨立成體系的趨勢,如服務(wù)機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。目前,國際上的機器人學者,從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機器人也分為兩類:制造環(huán)境下的工業(yè)機器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機器人,這和中國的分類是一致的。
空中機器人又叫無人機器,近年來在軍用機器人家族中,無人機是科研活動最活躍、技術(shù)進步最大、研究及采購經(jīng)費投入最多、實戰(zhàn)經(jīng)驗最豐富的領(lǐng)域。80多年來,世界無人機的發(fā)展基本上是以美國為主線向前推進的,無論從技術(shù)水平還是無人機的種類和數(shù)量來看,美
均居世界之首位。
家務(wù)型:
操作型能幫助人們打理生活,做簡單的家務(wù)活。
能自動控制,可重復編程,多功能,有幾個自由度,可固定或運動,用于相關(guān)自動化系統(tǒng)中。
程型
預(yù)先要求的順序及條件,依次控制機器人的機械動作。
數(shù)控型:
不必使機器人動作,通過數(shù)值、語言等對機器人進行示教,機器人根據(jù)示教后的信息進行作業(yè)。
搜救類:
在大型災(zāi)難后,能進入人進入不了的廢墟中,用紅外線掃描廢墟中的景象,把信息傳送給在外面的搜救人員。
示教再現(xiàn)型:
通過引導或其它方式,先教會機器人動作,輸入工作程序,機器人則自動重復進行作業(yè)。
感覺控制型:
利用傳感器獲取的信息控制機器人的動作。
適應(yīng)控制型:
能適應(yīng)環(huán)境的變化,控制其自身的行動。
學習控制型:
能“體會”工作的經(jīng)驗,具有一定的學習功能,并將所“學”的經(jīng)驗用于工作中。
智能機器人:
以人工智能決定其行動的機器人。
組裝機器人
RCX是是一塊可編程積木,即課堂機器人(機器人指令系統(tǒng))的大腦。它是整個用樂高積木、馬達、用樂高機器人套件制作的人形機器人
傳感器等組建搭建的機器人系統(tǒng)的中樞,就像大腦一樣控制、指揮機器人的行為。使用ROBOLAB軟件,人們可以創(chuàng)造、搭建、編程真正的機器人,讓它運動、做運動、甚至自己去“想”。
RCX升級!NXT機器人!
這位全新組裝型機器人全身布滿了感應(yīng)器,讓它可以根據(jù)感應(yīng)到的聲音和動作做出適當反應(yīng),也讓它對于光線和觸覺的反應(yīng)更加靈敏。NXT 機器人的心臟系統(tǒng)是一個 32位的微型處理器,可以經(jīng)由 PC 或 Mac 操作程序。
光學傳感器
根據(jù)傳感器的助攻,幫助您的機器人,以“見”。它可以讓您的機器人,以區(qū)分輕,皮膚黝黑,以及確定光照強度在一個房間內(nèi),或光照強度不同的顏色。
聲音傳感器
聲音傳感器可讓機器人聽到! 聲音傳感器能夠測量的噪音水平都分貝(分貝)及DBA (頻率約為3-6千赫哪里人耳是最敏感的) ,以及認識到健全的模式和確定基調(diào)的分歧。
觸碰傳感器
觸摸傳感器的反應(yīng)接觸和釋放,機器人創(chuàng)造“感覺”一樣,以前從未! 它可以偵測到單個或多個按鈕,壓力機,和報告回給nxt。
超聲波傳感器
超聲波傳感器“看到”物體的地方!超聲波傳感器是能夠偵測到一個目標和措施,在其鄰近英寸或厘米。
機器人的功能介紹:
一般功能
福娃機器人:
福娃機器人能夠感應(yīng)到一米范圍內(nèi)的游客,與人對話、攝影留念、唱歌舞蹈,還能回答與奧運會相關(guān)的問題。
翻譯機器人:
能夠?qū)崿F(xiàn)在任何時間、場所,對任何人和任何設(shè)備的多語言服務(wù)。
安保機器人:
其杰出代表為排爆機器人。
海寶機器人
迎賓服務(wù)
(1)自動進入迎賓狀態(tài),采用中英語言做初始問侯。
(2)請來賓在觸摸屏上選擇服務(wù)語種,包括中英雙語,再次進行熱情問候和自我介紹。
(3)流暢的肢體運動實現(xiàn)動感十足的擬人交流。
語音服
(1)在海寶的引導下,游客可以與海寶進行語言交互及問答。
(2)配合肢體動作、聲光電效應(yīng)營造出動人的時尚感。
信息服務(wù)
(1)提供世博會信息平臺服務(wù),為來賓介紹上海世博會情況、世博會各場館介紹。
(2)為來賓介紹機場、車站附近可換乘的公交路線及著名景點,以及播報近期天氣信息等。
照相服務(wù)
(1)在歡迎來賓后/監(jiān)測到游客長期駐立身側(cè)/在某些景點,海寶會主動詢問游客是否需要照相服務(wù),包括:與游客合影、為游客拍照。
(2)在準備合影過程中,機器人會隨機擺出可愛的姿勢與表情,并詢問參與者是否滿意。
若游客提議“換一個”,機器人會更換另一姿勢;游客表示“好的”等滿意評價后,機器人還會詢問參與者是否已經(jīng)準備好,得到肯定的答復后便和參與者一起倒數(shù)準備拍照。
游客通過觸摸屏選擇也可觸發(fā)海寶的照相服務(wù)。
海寶將語音引導參與者站到指定的位置進行拍照。拍照時,可基于人體檢測和人臉檢測實現(xiàn)自動對焦。參與者可在機器人觸摸屏上看到所拍攝的照片,若對照片不滿意,參與者可選擇進行重拍。
提供大頭貼照相效果服務(wù),利用人物提取、背景融合等技術(shù)為相片添加世博主題相關(guān)的趣味特效,游客可選擇采用何種特效,特效處理結(jié)果可實時顯示可在服務(wù)中心打印照片,或者將照片傳到網(wǎng)上,供游客下載。
(3)通過友善可愛的語言提醒并控制單次服務(wù)時間
導航服務(wù)
(1)無論室內(nèi)室外,海寶可隨時知道自己的準確位置。
(2)海寶通過語音交互或觸摸屏選擇獲知游客目的地。
(3)為游客規(guī)劃一條最便捷的到達路徑。
才藝表演
(1)可表演多種舞蹈:中國特色舞蹈、中國各民族舞蹈、各國風情舞蹈
(2)講笑話/說故事
(3)歌曲
協(xié)作引領(lǐng)參觀
室內(nèi)外、展區(qū)間,機器人在完成了本區(qū)間的引領(lǐng)任務(wù)后,會將游客帶領(lǐng)至下一區(qū)間的服務(wù)機器人處。下一區(qū)間的服務(wù)機器人繼續(xù)引領(lǐng),直至游客達到目的地。
機器人換崗儀式
機器人電量低、檢修、故障時,可自動召喚備用機器人前來換崗;可設(shè)計具有較強觀賞性的機器人定時換崗儀式。
團體舞蹈表演
海寶家族的兄弟姐妹們可以一同協(xié)作,完成群體舞蹈或隊列表演。
女子機器人
女子機器人樂隊可以輕挪舞步,合力彈奏一曲“茉莉花”或其他樂曲。
其他機器人
除了以上這些,還有的機器人能表演太極拳,身懷中國功夫的機器人也會出現(xiàn)在世博會上。
注:聯(lián)系我時,請說是在“傲立機床網(wǎng)”上看到的,謝謝!




